2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第4章 第17讲　铝、镁及其化合物

第17讲　铝、镁及其化合物

[复习目标]　1.了解镁、铝及其重要化合物的存在、性质和用途。2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。

考点一　铝及其化合物

1．铝单质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①

②________________________________________________________________________；

③

④________________________________________________________________________；

⑤__________________________________________________________________(铝热反应)。

2．氧化铝、氢氧化铝的两性

按要求完成下列化学反应的离子方程式。

(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：_________________________________________

________________________________________________________________________ 、

________________________________________________________________________。

(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：______________________________________

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

3．Al(OH)3的制备

写出下列反应的离子方程式。

(1)Al3＋与氨水反应(不用强碱)：

________________________________________________________________________。

(2)向含AlO的溶液中通入过量的CO2：

________________________________________________________________________。

(3)Al3＋与AlO发生相互促进的水解反应：

________________________________________________________________________。

4．工业炼铝的流程

方案一：碱溶法

方案二：酸溶法

1．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂(　　)

2．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(　　)

3．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱(　　)

4．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　)

一、铝及其化合物的性质

1．下列关于铝的化合物的说法错误的是(　　)

A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料

B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水

C．Al3＋和AlO两种离子不能大量共存于同一溶液中

D．将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O

2．称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为(　　)

A．1∶3  B．3∶1  C．1∶1  D．4∶3

3．向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)

分析图像的变化情况，回答下列问题：

(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NH四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为__________________。

(2)依次写出各阶段的离子方程式：

①OA：________________________________________________________________________。

②AB：________________________________________________________________________。

③BC：________________________________________________________________________。

④CD：________________________________________________________________________。

二、有关铝的工艺流程

4．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

对上述流程中的判断正确的是(　　)

A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物

B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替

C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低

5．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：

(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是________________________________

________________________________________________________________________。

(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_________________________________

________________________________________________________________________。

(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)“废渣”的成分为____________(填化学式)。

(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_______________________________________。

考点二　镁　海水提镁

1．从海水中提取镁的流程

主要化学反应为

(1)制石灰乳：________________________________________________________、

________________________________________________________________________；

(2)沉淀Mg2＋：_________________________________________________________；

(3)制备MgCl2：___________________________________________________________、

________________________________________________________________________；

(4)电解MgCl2：___________________________________________________________。

2．镁的重要化合物

(1)氧化镁：白色粉末状固体，____溶于水，属于______________，与盐酸反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。

(2)氢氧化镁：白色固体，____溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

特别提醒　氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。

1．加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体(　　)

2．工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法(　　)

3．镁不慎着火，可以用CO2灭火(　　)

4．在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3(　　)

化工流程中的“镁”

1．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：

下列说法错误的是(　　)

A．酸浸的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

B．浸出渣的成分是SiO2

C．母液的主要溶质是NH4Cl

D．固体X是Mg(OH)2

2．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是________。

(2)怎样使MgCl2·6H2O失去结晶水得到MgCl2? _______________________________

(3)上述工艺流程涉及到的基本反应类型有____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式。

________________________________________________________________________

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(2022·浙江6月选考，8C)(　　)

(2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)(　　)

(3)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)(　　)

(4)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)(　　)

(5)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原(2022·广东，12B)(　　)

(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失

(2022·海南，6A)(　　)

2．(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)

A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品

B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料

C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸

D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水

3．(2020·山东，9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：

已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　)

A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O

B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行

C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl

D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同

4．[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：

(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用_____________________________________________

(填标号)。

a．HCl溶液   b．H2SO4溶液

c．氨水   d．NaOH溶液

(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_______________________________。

(3)沉淀B的化学式为________________________________________________________；

将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_________________________________

________________________________________________________________________。